Question

新型材料納米級Fe粉具有廣泛的用途，它比普通Fe粉更易與氧氣反應(yīng)，其制備工藝流程如下圖所示：

請回答下列問題：

（1）納米級Fe粉在氧氣中能自發(fā)燃燒生成黑色固體，此黑色固體的化學(xué)式為        。

（2）請補(bǔ)充完成上述制備工藝的化學(xué)方程式：H2 +FeCl2高溫Fe+         。 在制備納米級Fe粉的工藝流程中，N2的作用是        。

（3）研究人員發(fā)現(xiàn)最后制得的納米級Fe粉樣品中混有少量的FeCl2雜質(zhì)。

①為除去樣品中的雜質(zhì)，在無氧環(huán)境下，先加 溶解，然后再        、洗滌、烘干．

②取樣品20g，加入足量的鹽酸，生成氫氣0.7g。請計算該樣品中單質(zhì)Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（請寫出計算過程)____        。

 

Answer 1

【答案】

（1）Fe₃O₄．（2）2HCl．   催化作用．   （3）①水，過濾．     ②98%

【解析】試題分析：（1）鐵在氧氣中燃燒生成的黑色固體為四氧化三鐵（Fe₃O₄）。

（2）根據(jù)題意可知，另一種生成物為HCl，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂ +FeCl₂高溫Fe+2HCl在制備納米級Fe粉的工藝流程中，N₂的作用是催化作用。

（3）①為除去樣品中的雜質(zhì)即除去鐵粉中的氯化亞鐵，可利用氯化亞鐵溶解于水，而鐵不溶解于水的性質(zhì)，使用過濾的方法將其除去。因此應(yīng)先加水溶解，再過濾。得到濾出的固體為鐵粉。然后將固體洗滌、烘干即得到純凈的還原性鐵粉。

②中已知量為氫氣的質(zhì)量，未知量為單質(zhì)鐵的質(zhì)量�？筛鶕�(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式中二者的關(guān)系進(jìn)行求解。具體的計算過程如下：

解：設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，則：   設(shè)未知量

Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑                   寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

56            2                      標(biāo)出物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系

x            0.7g                    標(biāo)出物質(zhì)的實際質(zhì)量

56：2=x：0.7g                          列比例式

x =19.6g                              求解未知量

樣品中單質(zhì)Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

=98%

考點：科學(xué)探究、根據(jù)化學(xué)方程式的計算

點評：找出計算中的已知未知量，可以根據(jù)它們在化學(xué)方程式中的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行計算求解。